依據(jù)各種擠出理論和功用需求而規(guī)劃的新型擠出機(jī)螺桿有許多, 其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是普通擠出機(jī)螺桿。以下主要介紹的是擠出機(jī)螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及目標(biāo)，如下：
特點(diǎn)：
1、設(shè)計(jì)參數(shù)多
由于螺稈幾何形狀雜亂，而且影響擠出機(jī)生產(chǎn)能力和功率耗費(fèi)的要素眾多，從而使螺桿規(guī)劃參數(shù)多。例如，關(guān)于圓體運(yùn)送段，影響Q的幾何參數(shù)有Db，θb,H，W，e等。這些參數(shù)在必定條件下又影響到物料的溫升、移動(dòng)角和壓力等。此外，公式Q=πnHDb（Db-H）*[(tgф*tgθb/tgф+tgθb)*(W/W+e)]是依據(jù)固體機(jī)械運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)出的，若考慮到運(yùn)動(dòng)進(jìn)程申接近螺桿和機(jī)筒外表處物料呈現(xiàn)熔膜現(xiàn)象，則包括的設(shè)計(jì)變量更多、更雜亂。
2、優(yōu)化目標(biāo)多
如前所述，螺桿各段的功用不同，故相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)存在較大的差異。而就任一區(qū)段而言，亦存在多優(yōu)化目標(biāo)的狀況。例如，圓體運(yùn)送段，既要求螺桿的運(yùn)送效率高、運(yùn)送率動(dòng)搖小，亦期望能耗小；關(guān)于熔融段，則要求熔融速率高，亦即能量變換與傳遞效率高、關(guān)于計(jì)量段，除要求生產(chǎn)率高、能耗低之外，還期望擠出平穩(wěn)、擠出物質(zhì)量高。此外，關(guān)于批量生產(chǎn)擠出機(jī)螺桿的廠家，還存在一個(gè)如安在確保螺桿作業(yè)性能及強(qiáng)度剛度滿意的前提下，盡可能使螺桿用料最省的問(wèn)題。
3、約束條件多
機(jī)械最優(yōu)化規(guī)劃是依據(jù)預(yù)訂的優(yōu)化方針和規(guī)劃要求樹(shù)立數(shù)學(xué)模型，并按作業(yè)要求及條件斷定約束條件，然后挑選優(yōu)化辦法尋覓最佳規(guī)劃方案的進(jìn)程。螺桿的優(yōu)化規(guī)劃，除需滿意強(qiáng)度和尉度條件外，還要求滿意聚合物成型加工工藝條件，這就導(dǎo)致規(guī)劃模型的約束條件眾多，從而加大尋優(yōu)的難度。
目標(biāo)：
擠出機(jī)螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)有很多種，首要有：在確保擠出物質(zhì)量的前提下能到達(dá)最高生產(chǎn)能力Qmax或最小的功率耗費(fèi)Nmin。
綜上所述，規(guī)劃參數(shù)多、優(yōu)化目標(biāo)多、約束條件多構(gòu)成了擠出機(jī)螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的首要特色，并導(dǎo)致尋優(yōu)進(jìn)程的雜亂性。進(jìn)一步研討發(fā)現(xiàn)，上述特色也是高分子材料加工機(jī)械最優(yōu)化設(shè)計(jì)的共同特點(diǎn)。
